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点击阅读原文分子影像是运用影像学手段显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下分子水平变化,对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究的科学。分子影像的关键技术包括分子/纳米探针设计与构建、有效的分子靶向技术、有效的放大技术以及具有高空间分辨率和高敏感性成像系统。由于纳米探针具有与生物大分子可比的尺寸及其独特的物理化学特性,为分子影像诊断提供了重要的解决方案,并且取得了许多重要的研究成果。其中,利用放射性核素标记纳米探针的PET成像具有高灵敏度和精确的空间定量能力,逐渐成为核医学科研工作者研究的热点,并在诊断和监测疾病变化中发挥着重要的作用。01 纳米载体的核素标记与示踪放射性核素标记的纳米探针主要包括放射性核素和纳米载体两部分,目前几乎所有的纳米材料均能进行放射性核素标记,主要通过物理方法包载,吸附或者化学方法偶联接枝。制备放射性核素标记的纳米探针需要考虑两个方面:①放射性核素的选择,主要依据放射性核素的物理特征如放射性核素的成像特点、半衰期等做出选择;②放射性核素标记纳米材料的方法。放射性核素标记纳米材料的方法可能影响其体内分布,因此标记方法必须安全、可控、有效。目前主要标记方法包括:①螯合:放射性金属离子通过配位化学与螯合剂进行络合反应;②质子束/中子束直接轰击纳米粒子;③利用放射性和非放射性材料直接合成放射性纳米粒子;④纳米粒子合成后无需螯合剂的放射...
发布时间: 2020 - 05 - 12
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点击阅读原文新型细胞外囊泡是由细胞释放的各种具有膜结构的囊泡的统称,根据其起源细胞不同而具有大小和组成异质性,主要分为外泌体(Exosomes)、微囊泡(Microvesicles)、凋亡小体(Apoptotic body)和肿瘤小泡(Large oncosomes)。外泌体(点击往期文章《东纳生物推出外泌体检测、鉴定与多功能标记服务 ——TEM、NTA、WB与标记》了解外泌体分离与鉴定方法)起源于内吞途径,由细胞内的多泡小体(MVB)与细胞膜融合并释放到细胞外,直径约30-150 nm;微囊泡由质膜向外发芽和裂变而产生,直接从细胞膜释放,直径约100-1000 nm;凋亡小体是在细胞程序性死亡过程中形成的,直径约为50 nm-2 μm;肿瘤小泡是在肿瘤细胞中发现的一种尺寸在1-10 μm的细胞外囊泡[1]。图1 细胞外囊泡的形成与释放过程[1]细胞外囊泡携带着从母细胞获得的脂质、糖蛋白、核酸等成分,在磷脂双分子层的保护下,其内容物在血液中稳定存在,另一方面脂质层的存在也使细胞外囊泡能够穿透体内的天然屏障(如血脑屏障)将携带的内容物递送至受体细胞,参与细胞间的信号传导。文献报道细胞外囊泡除了转运内源性物质外,还可以将外源性核酸、化学药物等传递到受体细胞,从而达到干预或者治疗的目的。其中凋亡小体和肿瘤小泡的物理化学特性使得它们不适合作为药物递送载体,而外泌体因免疫原性低、稳定性好、传...
发布时间: 2020 - 04 - 28
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点击阅读原文新型冠状病毒的爆发挑起了全国人民的抗疫战争。研究者们对该新冠肺炎进行各种临床分析,目前大部分感染患者症状较轻,但部分患者后期突然加重,最终死于多器官功能衰竭,原因主要是“细胞因子风暴”,细胞因子风暴在SARS、MERS和流感中都是导致患者死亡的重要原因。细胞因子是细胞为细胞间信号传递和通讯而分泌的一组小蛋白质,功能是控制细胞增殖和分化,调节血管生成,免疫和炎症反应。细胞因子主要包括干扰素(IFN)、白细胞介素(IL)、趋化因子(Chemokines)、集落刺激因子(CSFs)、肿瘤坏死因子(TNF)。当病毒、细菌感染人体后出现炎症,免疫细胞就会分泌细胞因子,细胞因子再激活和招募更多的免疫细胞。严重的炎症可能引起免疫系统过度激活,造成细胞因子风暴,无差别的攻击细胞,从局部开始通过全身循环传播,造成持续的器官功能障碍。所以可以通过靶向细胞因子或者细胞表面蛋白受体等进行调控以达到诊断治疗目的。图1 病毒感染细胞因子谱[1]01 炎症靶向治疗炎症是由感染和组织损伤引起的自然反应。在炎症开始时,白细胞与炎症内皮细胞之间的相互作用主要是通过选择素与糖蛋白配体的寡糖残基相互作用介导的。随后,粘附和转运主要是由白细胞整合素与细胞粘附分子(CAMS)的相互作用介导的,CAMS是免疫球蛋白超家族的重要组成部分。因此,选择素和细胞粘附分子是两种主要的炎症相关分子,白细胞是主要的炎症...
发布时间: 2020 - 04 - 26
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点击阅读原文纳米酶是生物医学纳米技术领域重要的前沿研究方向,也是酶工程领域的重大进展和创新。相对于天然酶,纳米酶具有简单易得、稳定、成本低的优势,同时具有依赖于尺寸和表面可调的类酶活性,通过表面工程可方便实现与各种分子探针的偶联,从而可用于替代天然酶用于各种生物检测与信号放大,具有广阔的应用前景;同时纳米酶具有多酶催化特性以及细胞内ROS调控能力,还具有丰富的光、电、磁、热以及纳米载药、靶向、成像、治疗等多功能。目前已经有29个国家、290多个实验室从事纳米酶相关研究,已经有50多种纳米材料被发现具有模拟酶特性,并且被广泛应用于生物医学、环境、农业等领域,尤其是为发展新型模拟酶与创新诊疗技术提供了强有力的工具,可望产生系列突破性成果。图1 截至2018年纳米酶研究文章发表数量快速增长(引自Acc. Chem. Res. 2019, 52, 2190-2200)图2 纳米酶具有丰富的种类与应用领域(引自科学通报, 2018, 63(21), 2128-2139)图3 纳米酶具有多酶活性(引自科学通报, 2018, 63(21), 2128-2139)图4 纳米酶能够双向调控细胞内氧化应激水平,将成为有前途的抗氧化新材料,亦或成为肿瘤促氧化化学动力治疗的新方法(引自Bioconjugate Chemistry, 2019,30(5),1259-1584)为了进一步推动纳米酶科学研究创新...
发布时间: 2020 - 03 - 27
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